Soru:
Bir öğrenci, durmakta olan 4 kg kütleli bir topa, yatay bir zeminde 20 N büyüklüğünde bir kuvvet uyguluyor. Sürtünme kuvvetinin 4 N olduğu bilindiğine göre, top 3 saniye sonra kaç m/s hıza ulaşır?
Çözüm:
💡 Bu soruyu çözmek için net kuvveti bulup, ivmeyi hesaplamalı ve son olarak hız formülünü kullanmalıyız.
- ➡️ Adım 1: Net Kuvveti Bulma
Cisme etki eden net kuvvet, uygulanan kuvvet ile sürtünme kuvvetinin farkıdır.
\( F_{net} = F_{uygulanan} - F_{sürtünme} = 20 \, \text{N} - 4 \, \text{N} = 16 \, \text{N} \)
- ➡️ Adım 2: İvmeyi Hesaplama
Newton'un ikinci yasasını \(F_{net} = m \cdot a\) kullanıyoruz.
\( 16 = 4 \cdot a \)
\( a = 4 \, \text{m/s}^2 \)
- ➡️ Adım 3: Hızı Hesaplama
Cisim durmakta olduğu için ilk hız \(v_0 = 0\)'dır. Hız-zaman formülünü \(v = v_0 + a \cdot t\) kullanıyoruz.
\( v = 0 + (4 \, \text{m/s}^2) \cdot (3 \, \text{s}) = 12 \, \text{m/s} \)
✅ Sonuç olarak, top 3 saniye sonra 12 m/s hıza ulaşır.
